Inloggen

Fase & gereduceerde fase

Fase van een trilling is een getal wat aangeeft hoeveel trillingen of delen van een trilling al doorlopen zijn op een bepaalde tijd. Fase speelt een belangrijke rol bij het vergelijken van verschillende trillingen. In deze videoles uitleg over hoe de fase en de gereduceerde fase van een trilling bepaald kan worden.


Voor het afspelen van de videoles 'Fase & gereduceerde fase' moet je ingelogd zijn
Nieuwsgierig? Kijk een demoles:
Voorvoegsels | Harmonische trilling | ElektronVolt

Voorkennis

Trilling, trillingstijd, frequentie

Formules

 
Faseverschil bij trilling Δφ = Δt/T Δφ = faseverschil
Δx = tijdsverschil (s)
T = trillingstijd (s)

Moet ik dit kennen?

De stof in videoles "Fase & gereduceerde fase" hoort bij:

HAVO:       geen examenstof
VWO: : Centraal examen 2020 (CE)

(In het oude examenprogramma: HAVO:CE VWO:CE)

Test jezelf - "Fase & gereduceerde fase"

Maak onderstaande meerkeuzevragen, klik op 'nakijken' en je weet meteen de uitslag. Als je één of meer vragen fout hebt moet je de videoles nog maar eens bekijken.
Vraag 1
Vraag 2
Vraag 3
Voor de fase (φ) en gereduceerde fase (φr) geldt altijd:

Een trilling heeft een trillingstijd van 20 ms. Wat is de fase 0,11 s na het begin van de trilling.

Wat is de gereduceerde fase bij de vorige vraag?

φr > φ
φr >= φ
φr <= φ
5,5
4,5
5
5,5
5
0,5


Extra oefenmateriaal?

Oefenopgaven over het onderdeel trillingen & golven vind je in:
FotonTrillingenGolvenVWO.pdf

Examenopgaven

Recente examenopgaven waarin "Fase & gereduceerde fase" een rol speelt (havo/vwo):
Buiging bij een enkelspleet (v),

Vraag over videoles "Fase & gereduceerde fase"?


    Hou mijn naam verborgen

Eerder gestelde vragen | Fase & gereduceerde fase

Eline Akkermans vroeg op maandag 27 mei 2019 om 20:33
Hallo, ik heb geen vraag maar een opmerking.
Bij de uitleg over het berekenen van het faseverschil is er een foutje gemaakt. Het zou 33ms/22ms moeten zijn i.p.v. 22ms/33ms.
Ik wilde het even benoemen voordat er verwarring ontstaat (zoals bij mij gebeurde) :)

Verder vind ik alles piekfijn uitgelegd, ik begin natuurkunde eindelijk te begrijpen!

Erik van Munster reageerde op dinsdag 28 mei 2019 om 13:38
Klopt, het sommetje staat er verkeerd om in de video (rond 3:20) . Er zo inderdaad 33/22 moeten staan. Hoop dat het toch duidelijk is.


Shirley Bao vroeg op maandag 18 feb 2019 om 19:23
Beste Erik,
Bij welke gereduceerde fase geldt bij een harmonische trilling dat de uitwijking en de versnelling hetzelfde teken hebben?

Erik van Munster reageerde op maandag 18 feb 2019 om 19:38
De uitwijking en de kracht (F) zijn altijd tegengesteld van teken. Omdat de versnelling (a) volgens de 2e wet van Newton (F=m*a) evenredig is met de kracht is de versnelling dus ook altijd tegengesteld aan de uitwijking. Ze hebben dus altijd een tegengesteld teken.

Alleen in de evenwichtsstand zijn de uitwijking en de versnelling allebei heel even nul. Welke gereduceerde fase dit is hangt er van af wanneer de trilling gestart wordt (dat wil zeggen wanneer de fase 0 is)

Shirley Bao reageerde op maandag 18 feb 2019 om 19:58
Wat heeft kracht met dit mee te maken?

Erik van Munster reageerde op maandag 18 feb 2019 om 20:14
De opgave waar je het over had gaat over versnelling (a). Versnelling is evenredig met de kracht. Als je dus wil weten wat de versnelling is en hoe de versnelling verandert tijdens een trilling moet je kijken naar wat er met de kracht gebeurt.


Op woensdag 13 feb 2019 om 13:20 is de volgende vraag gesteld
Ik begrijp niet wat trillingstijd is? Hoe verschilt trillingstijd met tijdsverschil? Waarom neem je delta-t = 33 ms en voor T = 22 ms in het filmpje?

Erik van Munster reageerde op woensdag 13 feb 2019 om 13:27
Trillinstijd is de tijd die een complete trilling duurt. Dus vanaf het begin tot het moment dat datgene wat trilt weer in dezelfde posite zit als aan het begin.

Tijdverschil kan van alles zijn. Hangt van de situatie af wat er precies mee bedoeld wordt. In dit filmple is het gewoon een tijdverschil wat als voorbeels is gekozen en heeft het biet een bepaalde betekenis.


Op donderdag 17 jan 2019 om 19:46 is de volgende vraag gesteld
Hoi,
Ik kom bij twee vragen niet uit.
1: Je laat een slinger los met een beginuitwijking van 2cm. Je meet dat 20,0 slingeringen 16,4s duren.Daarna doe je de proef nog eens met een amplitude van 4 cm.Je meet voor 20,0 slingeringen weer 16,4s.
Bereken de fase na 2,00 s.
Wat ik heb gedaan is eerste T uitreken en dan 2,00 in vullen in Δt. De antwoord is 2,44. Maar het antwoordboek zegt 2,19.
2.van een trilling is gegeven:
Op t=0,7s is de fase 1,3. Op t=3,2s isde fase 4,1.Bereken het eerste tijdstip na t=0s, waar deze trilling door de evenwichtsstand gaat, terwijl het trillende voorwerp beweegt in negatieve richting.
Ik heb geen flauwe idee wat ik moet doen, kan je misschien stap voor stap uitleggen.

Alvast bedankt.

Erik van Munster reageerde op donderdag 17 jan 2019 om 20:00
Je eerste opgave bereken je volgens mij wel goed hoor. Ik kom ook uit op 0,82 s altijd periode en dan 2,00 / 0,84 = 2,44 als fase.

Over je tweede vraag:

In 2,5 s gaat de fase met 0,9 omhoog. Dit betekent dat 1 hele fase 2,5 / 0,9 = 2,7778 s duurt. De periode is dus 2,7778 s.

Als je je even de grafiek van de trilling voorstelt en even aanneemt dat dat een sinus is die vanaf t=0 s omhoog gaat. Op precies de helft van de trillingstijd gaat de sinus weer omlaag door de evenwichtsstand. Dit is precies halverwege één trillingstijd en dus na 1,38888 s.

Hoop dat je hier iets verder mee komt...


Op donderdag 17 jan 2019 om 19:31 is de volgende vraag gesteld
wat is een beginfase? Is de beginfase altijd 0,25?
Alvast bedankt

Erik van Munster reageerde op donderdag 17 jan 2019 om 19:43
Meestal wordt bij het "begin" van een trilling de fase 0 genoemd. Maar wat het "begin" is kun je zelf kiezen. (Een trilling is een zich steeds herhalende beweging).
Ook wat je fase 0 noemt kun je zelf kiezen.

Belangrijk om te onthouden is dat fase op zich niet belangrijk is. Het gaat meestal om een faseVERSCHIL tussen twee punten of twee tijden. Voor het faseverschil maakt het niet uit wat je als beginfase kiest.


Op dinsdag 20 nov 2018 om 22:40 is de volgende vraag gesteld
Wat is het verschil tussen de tijdsverschil en de periode van een trilling. Dat vroeg ik mij af bij het voorbeeld van 3:28.
Alvast bedankt.

Erik van Munster reageerde op woensdag 21 nov 2018 om 08:34
De periode van een trilling (T) is hoe lang hij over één hele trilling doet. Dit normaal gesproken een constante en als de trilling eenmaal begonnen is verandert deze niet.

Tijdverschil is in dit voorbeeld het verschil tussen twee tijden die ik hier willekeurig als voorbeeld heb uitgekozen om faseverschil uit te kunnen rekenen. (Ik had hiervoor ook andere tijden kunnen kiezen).


Op zaterdag 13 okt 2018 om 14:42 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,
Als de fase bijvoorbeeld 2 is is de gereduceerde fase dan 0 want alle hele getallen eraf of is hij dan 1?
Alvast bedankt!

Erik van Munster reageerde op zaterdag 13 okt 2018 om 17:30
Je noemt de gereduceerde fase bij gehele getallen 0.

Overigens gaat het in de praktijk meestal niet om de fase maar om het faseVERSCHIL tussen 2 verschillende trillingen of golven of punten.

Een gereduceerd faseverschil van 0 wordt ook wel “in fase” benoemd ene betekent dat 2 dingen “gelijk lopen”


Sander Keulen vroeg op dinsdag 8 mei 2018 om 20:15
Hoi,

In een oud examen moet je in de opdracht het verschil in afstand AB dat een extra faseverschil geeft van 0,015 bereknen. Ze gebruiken hier de formule in binas fase-achterstand, dat begrijp ik. Daarna gebruiken ze de formule voor de golfsnelheid, hierin snap ik echter niet waarom ze voor de snelheid de lichtsnelheid nemen. Er staat alleen in de opdracht dat het gaat om radiogolven, verder niks.

Groetjes,
Sander

Erik van Munster reageerde op dinsdag 8 mei 2018 om 20:24
Radiostraling gaat net zoals andere soorten elektromagnetische straling ( infrarood, licht, uv, röntgen, gamma) altijd met de lichtsnelheid. Vandaar.


Eva Haverkort vroeg op zaterdag 31 mrt 2018 om 13:12
Hoi,

In mijn natuurkundeboek staat "Alle deeltjes tussen twee knopen hebben op elk moment dezelfde gereduceerde fase, hun faseverschil is 0, ze zijn onderling in fase. (Het faseverschil tussen de deetljes aan weerzijden van een knoop is 0,5, ze zjn onderling in tegenfase.)

Ik dacht dat de gereduceerde waarde het deel van de golg is na de laatste voltooide golf. Een golg heeft twee 2 buiken en drie knopen, dus dan kan hebben de deetljes tussen twee knopen toch een ander deel van de trilling afgelegd en kunnen ze niet dezelfde gereduceerde fase hebben?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 31 mrt 2018 om 13:37
Het stukje in je natuurkunde boek gaat over een staande golf. Dit is een golf die, zoals de naam al zegt, zich niet een een bepaalde richting verplaatst. Bij een staande golf liggen de knopen en buiken vast en blijven op hun plaats.

Jouw vraag gaat, denk ik, over een lopende golf i.p.v. een staande golf. Hierbij is het inderdaad zo dat twee punten niet in fase zijn omdat, inderdaad, het ene punt al een groter gedeelte van de trilling heeft afgelegd dan het andere punt.

(Als je meer wil weten over het verschil tussen lopende en staande golven: Zie de videoles: "Snaren & staande golven".)

Eva Haverkort reageerde op zaterdag 31 mrt 2018 om 13:59
Beste Erik,

Dankuwel voor uw antwoord. Hoe weet je dan het faseverschil bij een staande golf? Of kan het faseverschil alleen 1/2 zijn bij een staande golf?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 31 mrt 2018 om 14:17
Bij een staande golf is het faseverschil zoals het in je natuurkundeboek staat: Per halve golflengte is het steeds afwisselde 0 en 1/2. Maar het is makkelijker om gewoon het plaatje voor je te zien van een staande golf. Dan zie je in één keer wat er bedoeld wordt.


Amber Benhammou vroeg op dinsdag 28 nov 2017 om 10:36
Beste Erik,
Ik begrijp nog niet echt het verschil tussen T en t in deze context. Zou u mij dit uit kunnen leggen?

Erik van Munster reageerde op dinsdag 28 nov 2017 om 13:24
T is de trillingstijd van de trilling. Dit is iets wat voor een bepaalde trilling vastligt en constant blijft. Kleine letter t is de tijd.

Stel bijvoorbeeld dat de trillingstijd van een trilling 5,0 s is je wilt weten:
a) De fase van de trilling op t = 0 s
b) De fase van de trilling op t=7,5 s

Voor vraag a:
φ = t/T = 0 / 5,0 = 0
De fase is dus 0

Voor vraag b:
φ = t/T = 7,5 / 5,0 = 1,5
De fase is dus 1,5


Op zaterdag 28 okt 2017 om 09:58 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,
Bij vraag 2 van de oefenopgave moet je t/T doen. Maar T is toch 20x10-3. Dan zal er 5.5x10-3. Hoe zit dit?

Erik van Munster reageerde op zaterdag 28 okt 2017 om 12:19
Klopt. T = 20x10^-3 s. Als je het dan uitrekent krijg je

fase = t/T
fase = 0,11 / 20x10^-3
fase = 5,5

(Je moet er bij het berekenen wel voor zorgen dat je de [EXP]-toets van je rekenmachine gebruikt of dat je 20x10^-3 tussen haakjes zet).


Op donderdag 3 mrt 2016 om 20:41 is de volgende vraag gesteld
Beste Erik,
Klopt het dat in het filmpje de trillingstijd en het tijdsverschil op de verkeerde plek wordt ingevuld in de formule? Want er staan 22/33, dat zou toch 33/22 moeten zijn?

Erik van Munster reageerde op donderdag 3 mrt 2016 om 21:19
Klopt, hier had inderdaad 33/22 op het scherm moeten staan. (Uitkomst blijft wel een faseverschil van 1,5).

Dank voor je oplettendheid.

Dank voor je oplettendheid.


Bodine Kuiper vroeg op zaterdag 7 nov 2015 om 14:22
Beste Erik,
Ik vroeg me af of de fasehoek en plaatsfunctie in een bepaald filmpje wordt uitgelegd. Ik hoor het graag!

Erik van Munster reageerde op zondag 8 nov 2015 om 00:25
Fasehoek is hetzelfde als fase alleen uitgedrukt in graden (of radialen). Een fase van 0,5 komt dus overeen met een fasehoek van 180 graden of pi radialen. Fasehoek is dus een andere manier om fase uit te drukken.
(Hoort trouwens niet bij de officiele examenstof)

Met plaatsfunctie wordt een functie bedoeld waarmee de plaats als functie van de tijd kan worden uitgerekend. Bv:

x(t)=x0 + v*t

Met x0 de beginsnelheid en v de snelheid. Ook plaatsfuncties horen niet bij het officiele examen programma. In principe kun
je alle opgaven waarbij de plaats moet uitrekenen ook doen met de gewone formules. Plaatsfuncties heb je dus niet echt nodig.

Bodine Kuiper reageerde op zondag 8 nov 2015 om 00:46
Goed om te weten, hartelijk dank voor de extra uitleg!


Op vrijdag 8 feb 2013 om 17:52 is de volgende vraag gesteld
Bij 03:28 heb je T/&#8710;t gedaan ipv &#8710;t/T (22/33 ipv 33/22). Klein foutje.

Erik van Munster reageerde op vrijdag 8 feb 2013 om 19:59
Klopt, daar had natuurlijk moeten staan 33/22. Uitkomst is wel 1,5. Dank voor je oplettendheid.


Op woensdag 28 nov 2012 om 20:24 is de volgende vraag gesteld
Wat is de gereduceerde fase dan als de fase zelf kleiner is dan 1?

Erik van Munster reageerde op woensdag 28 nov 2012 om 23:40
Hetzelfde als de fase: Als de fase bijvoorbeeld 0,4 is, is de gereduceerde fase ook 0,4. Alleen als de fase groter dan 1 trek je voor de gereduceerde fase alle gehele getallen ervan af.